往復(fù)壓縮機故障診斷技術(shù)研究

張志波

摘 要:本文以往復(fù)壓縮機作為分析對象,通過闡述往復(fù)壓縮機經(jīng)常出項的兩種故障,提出若干種有效的故障診斷技術(shù),希望能夠給予機械設(shè)備維修人員一些工作上的幫助,或者提高機械設(shè)備故障的診斷水平及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:往復(fù)壓縮機故障診斷技術(shù)有效措施探討研究

中圖分類號:TH45 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(a)-0084-01

伴隨著我國經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)水平的迅速提升,機械設(shè)備已經(jīng)走上了自動化的發(fā)展道路,機械設(shè)備整體結(jié)構(gòu)及零部件之間關(guān)系非常復(fù)雜,如果某一區(qū)域出現(xiàn)故障,那么可以會導(dǎo)致整臺設(shè)備無法正常工作,故障較高的維修頻率會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失,時代的發(fā)展要求下機械設(shè)備的可用性、可維修性、可靠性、安全性、經(jīng)濟性面臨了更為嚴峻的挑戰(zhàn),怎樣選擇正確的故障診斷技術(shù),并能夠在實際操作中獲得較高的故障診斷水平已經(jīng)成為機械設(shè)備企業(yè)迫切需要解決的問題。

1 往復(fù)壓縮機經(jīng)常出項的兩種故障

一般情況下,可以將往復(fù)壓縮機經(jīng)常出現(xiàn)的故障劃分為兩個類型:①機械性質(zhì),這種類型范圍之內(nèi)的故障屬于機械設(shè)備功能方面出現(xiàn)的一系列問題,主要表現(xiàn)為機械設(shè)備在運行狀態(tài)下發(fā)出異常的噪聲、振動聲,或者機體出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。②流體性質(zhì),這種類型范圍之內(nèi)的故障一般是由于機械設(shè)備熱力性能方面出現(xiàn)問題,主要表現(xiàn)為機械設(shè)備在運行狀態(tài)下無法獲得滿意的排氣量,排氣的溫度壓力、級間溫度壓力出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

2 若干種往復(fù)壓縮機故障診斷技術(shù)

在選擇使用往復(fù)壓縮機故障診斷技術(shù)的時候,應(yīng)該將每種技術(shù)的優(yōu)缺點、施行的可能性進行對比,在滿足科學(xué)合理性的前提下,挑選出最符合實際情況并能獲得較高診斷水平的診斷技術(shù)。

2.1 分析油液的故障診斷技術(shù)

在往復(fù)壓縮機運行中,只要兩個運動面發(fā)生接觸就一定會引發(fā)或多或少的磨損。結(jié)合實踐數(shù)據(jù)可以知道,在不同時間段中,往復(fù)壓縮機潤滑油在運轉(zhuǎn)條件下所呈現(xiàn)出來的衰敗長度有很大的差異,出現(xiàn)的磨損微粒也各自具有顯著的特征,并通過其大小、形貌、數(shù)量、分布得到充分的表現(xiàn)。由此可知,往復(fù)壓縮機相關(guān)信息都能夠在潤滑油中體現(xiàn)出來,而分析油液的故障診斷技術(shù)就是根據(jù)這個原理,收集往復(fù)壓縮機使用的潤滑油,通過各種檢測措施,分析潤滑油的性能及其攜帶磨損微粒的各項信息,綜合計算評估使用這種潤滑油設(shè)備的磨損情況,并做好相關(guān)的預(yù)測。潤滑油磨損微粒與性能衰敗信息是這種診斷技術(shù)的分析對象,在施行這種故障診斷技術(shù)之前首先要進行分析樣品的收集,然后通過檢測獲取數(shù)據(jù),最后通過分析數(shù)據(jù)得出故障診斷結(jié)論及預(yù)測方案。分析油液的故障診斷技術(shù)是在磨損微粒及潤滑油發(fā)生改變的基礎(chǔ)上來對往復(fù)壓縮機故障進行的綜合性評估和診斷,因此要求往復(fù)壓縮機中的每一個零部件都具備明顯的特征,才能確保診斷結(jié)果的高度準確性。

2.2 測定參數(shù)的故障診斷技術(shù)

往復(fù)壓縮機中每一個零部件在發(fā)生損壞前后都會出現(xiàn)顯著的差異性,因此借助測定機器來對其各項零部件的性能施行檢測,然后整理好的數(shù)據(jù)并與標準參考數(shù)值進行比較,分析數(shù)據(jù)出現(xiàn)的異常狀態(tài),進而確定往復(fù)壓縮機存在的故障,根據(jù)檢測數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)的偏離情況,預(yù)測并評估故障的發(fā)展趨勢。在測試過程中,可以作為測試對象的參數(shù)非常多,而每一次進行測試的參數(shù)都可能不同,根據(jù)測試參數(shù)的對象可以采用熱力及電力參數(shù)測試兩種方法來診斷往復(fù)壓縮機的故障。在往復(fù)壓縮機的診斷中,一般都選擇熱力參數(shù)測試方法,這種方法能夠檢測出大部分對往復(fù)壓縮機熱力性能方面的故障。在多級壓縮情況下,根據(jù)溫度變化計級間壓力數(shù)據(jù)來初步診斷引發(fā)故障的根本原因,是熱力參數(shù)測試方式的直接體現(xiàn),但是這種方法只能夠粗略判斷故障出現(xiàn)的原因。技術(shù)人員可以結(jié)合氣缸壓力信號、示功圖原來進行考慮,這樣就能在較深層次上判斷并確定往復(fù)壓縮機出現(xiàn)故障的原因。

2.3 分析振動情況的故障診斷技術(shù)

在運行條件下,往復(fù)壓縮機中的各種作用力會引發(fā)噪聲及振動,如果零部件發(fā)生損壞,往復(fù)壓縮機的動力學(xué)性能會出現(xiàn)相應(yīng)的改變。往復(fù)壓縮機在出現(xiàn)故障之后發(fā)出的振動省和噪聲與不存在故障所發(fā)出的聲音是不同的,可以有效提示其內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生改變。所以,技術(shù)人員應(yīng)該對往復(fù)壓縮機外部的噪聲及振動信號的進行測量,然后根據(jù)測量結(jié)果數(shù)據(jù)來探討分析其內(nèi)部可能出現(xiàn)的改變情況,在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上綜合判斷故障部位、程度、性質(zhì),探索引發(fā)故障的原因,并預(yù)測其發(fā)展趨勢。按照分析振動情況故障診斷技術(shù)的理論基礎(chǔ)來說,往復(fù)壓縮機出現(xiàn)的噪聲及振動異常信號都是其性能發(fā)生改變的直接體現(xiàn),在實際的操作中,噪聲極易受到周圍環(huán)境的影響,而測振傳感器雖然比較容易安裝使用,但是往復(fù)壓縮機的振動現(xiàn)象非常復(fù)雜,混雜了周期、隨機、沖擊等信號元素,振動原始數(shù)據(jù)并沒有得到充分的展現(xiàn),因此正確的振動數(shù)據(jù)是確保故障診斷技術(shù)獲得高度準確性的關(guān)鍵因素。技術(shù)人員應(yīng)該通過獲取頻域和時域征兆來進行故障的診斷。往復(fù)壓縮機故障診斷中應(yīng)用頻率最高的一種故障特征是頻域征兆,以獨特的譜峰反應(yīng)在其振動功率譜。使用表格方式把充足且獨特的振動信號頻譜值錄入計算機,制作成為故障頻譜數(shù)據(jù)庫,那么在診斷的時候,就可以將譜峰進行對比分析,根據(jù)譜峰的高度變化及預(yù)測每種故障根本原因的出現(xiàn)頻率及分布情況,綜合可以得出正確的診斷結(jié)果。但是故障譜峰數(shù)據(jù)庫的制作需要花費大量的人力物力來開展模擬實驗。所以,在實際的操作中,經(jīng)常收集正常情況下某一組的時域信號,由傅氏將其轉(zhuǎn)變成為頻域信號,再與正常狀態(tài)下往復(fù)壓縮機的功率譜極限指標進行比較,如果數(shù)值大于標準的極限指標,那么就可以確定往復(fù)壓縮機已經(jīng)出現(xiàn)故障,處于異常運行狀態(tài)。

3 結(jié)語

在診斷往復(fù)壓縮機故障的時候,應(yīng)該結(jié)合一切可以利用的信息,如運行過程中各項參數(shù)值、排泄物信息、潤滑油信息等,每一種不同的零部件都可能會出現(xiàn)不同的特征參數(shù),提示可能出現(xiàn)的各種故障。因此,技術(shù)人員應(yīng)該充分掌握大量往復(fù)壓縮機的基本信息,并融會貫通測試得出的數(shù)據(jù),從多方面來診斷往復(fù)壓縮機出現(xiàn)的故障。在往復(fù)壓縮機的實時診斷方面,應(yīng)該著重加大探索滿足往復(fù)壓縮機自身特點的故障診斷模式,整理并充分利用往復(fù)壓縮機的歷史故障數(shù)據(jù),積極引入計算機技術(shù),使用現(xiàn)代先進的高科技技術(shù)來獲得準確度較高的測定數(shù)據(jù),推動往復(fù)壓縮機故障診斷技術(shù)走上快速發(fā)展的道路,滿足我國經(jīng)濟快速發(fā)展的根本需求。

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